Budowa cieplnych przewodów przesyłowych

Atlas interaktywny

Rodzaje rur i ich połączeń stosowanych w ciepłownictwie

Widoczny jest ekran spisu treści. Na długim panelu wyświetlają się tytuły zakładek, które możemy zmieniać za pomocą znaczków znajdujących się po jego obu stronach. Tytuły tych zakładek umieszczone są także po lewej stronie ekranu na panelach ułożonych jeden pod drugim. Po kliknięciu na zakładkę rozwija się slajd przedstawiający grafikę. Na grafice widoczne są znaczniki. Po kliknięciu każdego z nich następuje otwarcie okienka z tekstem objaśnień.

Rodzaje rur i ich połączeń stosowanych w ciepłownictwie

Widoczne jest zdjęcie. Przedstawia ono kilka rur miedzianych ułożonych jedna na drugiej. Widoczny jest ich przekrój. Na zdjęciu znaczniki od jeden do dziewięć oraz znacznik z rysunkiem oka z trybem ukrywania widoku.

1. Przewody stosowane w ciepłownictwie muszą być wykonane z materiałów, które zapewnią trwałość instalacji. Należy także zwrócić uwagę na możliwość wtórnego zanieczyszczenia rur ze względu na korozję materiałów. Warto pamiętać, że dobór odpowiednich rur musi mieć także ekonomiczne uzasadnienie.

2. Podstawowymi materiałami używanymi w ciepłownictwie są stal, miedź oraz tworzywa sztuczne. Obecnie coraz częściej stosuje się rury miedziane i z tworzyw sztucznych. Stal to materiał problematyczny, jest bowiem podatna na korozję i pracochłonna w montażu, ale za to zdecydowanie tańsza od innych materiałów. Rury miedziane wykazują dużą odporność na korozję, są trwałe i niewrażliwe w czasie eksploatacji, odporne na zmęczenie, temperatury. Mają mniejszy ciężar, mniejszą średnicę przewodów i są szybkie w montażu. Do klasycznych rur miedzianych czasem stosuje się rury z izolacją ze spienionego polietylenu.

3. Rury z tworzyw sztucznych wykonuje się z polietylenu sieciowanego polipropylenu chlorowanego, polichlorku winylu

4. Połączenia rur z tworzyw sztucznych to: łączniki zaciskowe do rur z polietylenu sieciowanego, łączniki zgrzewane z rurą dla rur z polipropylenu, połączenie metodą klejenia dla rur z chlorowanego polichlorku winylu.

5. Połączenia rur miedzianych to: kielichowe złączki, trójniki łączone za pomocą lutowania kapilarnego,  łączniki z lutem integralnym, łączniki zaciskowe.

6. Przykłady łączników samozaciskowych: kolano, trójnik redukcyjny, korek,  łącznik redukcyjny.

7. Rodzaje łączenia rur stalowych: spawane, kielichowe,  skręcane,  kołnierzowe, dla rur do DN 40 połączenia za pomocą kształtek z żeliwa ciągliwego lub ze stali.

8. W połączeniach rur stalowych należy zadbać o ich uszczelnienie, co wykonuje się pakułami i minią, kitem manganowym lub taśmą teflonową.

9. Do opisu rur stalowych używa się skrótów: DN, oznaczającego średnicę, oraz PN, związanego z maksymalnym ciśnieniem roboczym. Dla rur miedzianych i z tworzywa sztucznego używa się skrótów d – średnica zewnętrzna oraz g – grubość ścianki w [mm].

Rodzaje i rozmieszczenie podpór stałych i ruchomych oraz ich wytrzymałość

Zdjęcie przedstawia ścianę zewnętrzną budynku. Na ścianie znajdują się cztery rury połączone w części środkowej. Do połączenia zastosowano złącze czteroobrotowe. Na rurze widoczna jest obręcz. Jest to okrągły element stabilizujący położenie rury. Przytwierdzony jest do ściany budynku.

Rodzaj i rozmieszczenie podpór ma bezpośredni wpływ na kompensację wydłużeń, niezależnie od materiału rur stosowanych w instalacjach. Wszystkie przewody poziome powinny się znajdować na podporach stałych lub ruchomych. Rozmieszczenie podpór musi być zgodne z projektem technicznym. W przypadku przewodów stalowych odległość między podporami ruchomymi przesuwnymi zależna jest od trzech parametrów: średnicy nominalnej rury, odległości dla przewodów otulonych, odległości dla przewodów nieotulonych. Na przykład dla przewodu o średnicy nominalnej czterdzieści  milimetrów odległość od przewodów nieotulonych wynosi cztery i pół metra.

Podpory dla pionów stalowych, które mają niewielki ciężar ze względu na ich małe średnice, mocuje się za pomocą uchwytów, które powinny być rozmieszczone w odległości około dwa i pół metra względem siebie.

W przypadku instalacji miedzianych podpory pionowe, czyli uchwyty mocujące, zależą od dwóch parametrów: średnicy nominalnej rury i odległości między uchwytami. Na przykład dla rury pionowej miedzianej o średnicy nominalnej trzydzieści pięć milimetrów odległość między uchwytami powinna wynosić dwa siedemdziesiąt pięć metra.

Podpory dla rur z tworzywa sztucznego rozmieszczane są z uwzględnieniem dwóch parametrów: sposobu ułożenia przewodu oraz przewodu poziomego lub pionowego. Na przykład dla rur Al 20 × 2 przewody poziome należy rozmieszczać co trzy metry. Przewody nieizolowane montuje się za pomocą podpór ruchomych, tj. obejm, uchwytów pojedynczych lub podwójnych. Przewody izolowane mocuje się za pomocą podpór stałych, wsporników, do których montuje się uchwyt.

Rodzaje kompensatorów osiowych i radialnych oraz ich budowa i rozmieszczenie w sieci przesyłowej

Widoczna jest grafika. Przedstawia ona przestrzeń miejską. Na pierwszym planie widoczne są bryły o różnych kształtach i wielkościach, które przedstawiają budynki mieszkalne i biurowe. Nad nimi stoi ogromna konstrukcja. Jest to podpora wsparta na nogach, szersza u podstawy, zwężająca się ku górze, do której zamocowane są linie przesyłowe sieci energetycznej.

Kompensator jest stosowany do równoważenia wydłużeń liniowych następujących pod wpływem zmian temperatury. Używa się go na przewodach elementów kompensacji. Wymagania odnośnie do kompensatorów osiowych regulują, że mogą być one montowane jedynie na odcinkach prostych unieruchomionych z dwóch stron podporami stałymi. Wybierając odpowiedni kompensator, należy określić długość odcinka rurociągu, którego kompensacja wydłużeń pod wpływem temperatury ma być skompensowana przez elementy o ograniczonej zdolności kompensacyjnej. Istotne jest, aby dobrać odpowiedni podział rurociągu na odcinki kompensowane poprzez rozstaw podpór stałych tak, by nie przekroczyć dopuszczalnej zdolności kompensacyjnej. Odpowiedni montaż i naciąg wstępny gwarantują żywotność zmęczeniową przez okres 1000 cykli pracy. Ważną zasadą jest to, aby między dwiema podporami stałymi znajdował się jeden kompensator osiowy.

Kierunki pracy kondensatora

Grafika przedstawia kondensator. To element umożliwiający przepływ energii elektrycznej. Widoczne są dwie rurki zakończone okrągłym kołnierzem obrotowym. Pomiędzy nimi widoczna jest warstwa izolatora. Nad nią znajduje się strzałka, która na kolejnych slajdach ukazuje ruch cząsteczek w jego wnętrzu, które przemieszczają się z jednego do drugiego.

Rodzaje kompensatorów, ich budowa i rozmieszczenie

1. Kompensator radialny

Element stalowy, do którego po obu stronach przyłączone są rury rurociągu. Jego zadaniem jest kompensacja wydłużeń liniowych poprzez pracę w kierunku równoległym do rurociągu, realizowana dzięki ściskaniu i rozciąganiu kompensatora radialnego.

Widoczny jest rysunek urządzenia. Pomiędzy dwoma ramami, które połączone są od góry, rozpięty jest element kształtem przypominający rodzaj sprężyny tłumiącej drgania.

2. Rodzaje kompensatorów osiowych:

z kołnierzami obrotowymi, z gładkimi kołnierzami stałymi, z końcówkami spawanymi, mieszkowe.

3. Kompensator osiowy mieszkowy kołnierzowy

4. Kompensator osiowy

5. Rozmieszczenie kompensatorów osiowych

Odstęp między kompensatorem a pierwszym łożyskiem nie może być większy niż cztery średnice rury.

6. Kompensator osiowy mieszkowy

7. Budowa kompensatora mieszkowego:

Mieszek z elementem wzmacniającym, pierścień zaciskowy, kołnierz obrotowy.

Ilustracja przedstawia trzy elementy kondensatora. Wszystkie mają kształt sprężyny, która zakończona jest kołnierzem. Jeden z nich jest ruchomy, drugi gładki, trzeci posiada na powierzchni kołnierza niewielkie otwory.

Budowa i rodzaje izolacji rurociągów, w tym izolacji termicznej, hydroizolacji i warstwy osłonowej wraz z przedstawieniem własności materiałów stosowanych w izolacji rurociągów ciepłowniczych

1. Rodzaje izolacji rurociągów:

wełna mineralna wełna szklana, pianki (polietylenowe, poliuretanowe, kauczukowe)

2.  Własności materiałów

Wełna mineralna to materiał odporny na bardzo wysokie temperatury, nawet do 250 stopni Celsjusza. Wełna szklana również jest bardzo odporna na wysokie temperatury, nawet do 500 stopni Celsjusza. Pianki polietylenowe są giętkie i sprężyste, dzięki czemu można je łatwo nałożyć na rurociąg. Ich odporność wiąże się nie tylko z wysoką temperaturą, ale także z wilgotnością. Pianki poliuretanowe są sztywne i wchłaniają wilgoć. Na pianki poliuretanowe mogą oddziaływać temperatury od minus 50 do plus 135 stopni Celsjusza, a także chemikalia. W skład izolacji termicznych wchodzą wełna mineralna i szklana. Hydroizolacja rurociągów jest szczególnie ważnym środkiem zabezpieczającym rurociąg przed wilgocią. Dobór odpowiedniej hydroizolacji jest uzależniony od wielu czynników, tj. materiału rury, obszaru zastosowania, warunków środowiskowych. Rodzaje hydroizolacji używanych w rurociągach: taśma z polichlorku winylu PVC, taśma termokurczliwa, pianka poliuretanowa, złączki termokurczliwe. Wszystkie materiały używane jako hydroizolacja rurociągów wyróżniają się wysoką wodoodpornością w celu ochrony rurociągu przed szkodliwym wpływem korozji, jak również przedłużają żywotność rurociągów.

3. Właściwości, budowa i własności materiałów hydroizolacyjnych:

Taśma PVC z polichlorku winylu ma zastosowanie głównie przy naprawie rur cieplnych lub ich uszczelnianiu. Jest to taśma, która po wewnętrznej stronie ma specjalny klej na bazie kauczuku naturalnego, dzięki czemu charakteryzuje się wysoką siłą klejenia. Jej całkowita grubość wynosi 53 um. Taśma termokurczliwa znajduje zastosowanie w miejscach spoin narażonych na działanie korozyjne. Taśma termokurczliwa składa się z dwóch warstw: warstwy kleju topliwego oraz warstwy folii polietylenowej. Taśma termokurczliwa charakteryzuje się dużą elastycznością, wysoką ognioodpornością oraz nieprzepuszczaniem wilgoci. Złączki termokurczliwe zbudowane są z polietylenu sieciowanego radiacyjnie, który pod wpływem wysokiej temperatury wykazuje właściwości termokurczliwe. Są jednym z najlepszych rozwiązań do ochrony połączeń rurowych. Charakteryzują się bardzo dobrą szczelnością, odpornością na wysokie temperatury, wysoką niezawodnością, długą żywotnością. Pianki poliuretanowe znajdują szerokie zastosowanie w ciepłownictwie ze względu na ich właściwości i łatwość montażu. Powłoka z pianki poliuretanowej chroni rury przed działaniem korozji i utratą ciepła, dlatego jest hydroizolatorem, a także izolatorem. Pianka poliuretanowa składa się z mikroskopijnych zamkniętych pęcherzyków, które po chwili rozprężają się, zwiększając swoją objętość nawet trzykrotnie.

4. Warstwa osłonowa

Rury preizolowane charakteryzują się trwałością oraz dobrą jakością. Składają się z kilku warstw: rury przesyłowej, rury osłonowej, czyli dylatacji, która oddziela rurę przesyłową od warstwy izolacji, co pozwala na właściwą pracę izolacji. Rury osłonowe stosowane w ciepłownictwie składają się głównie z polietylenu ze względu na jego dużą wytrzymałość na obciążenia udarowe.

5. Przekrój rury rurociągu zaizolowanej wełną mineralną

6. Przekrój rury zaizolowanej pianką poliuretanową

Grafiki przedstawiają dwa rurociągi w przekroju. Widoczne są poszczególne warstwy izolacji mające za zadanie chronić, osłaniać, tłumić i zatrzymywać ciepło we wnętrzu rurociągu. Jeden model zawiera rurę przewodzącą. Na niej znajduje się warstwa izolacji, którą tworzy wełna mineralna. Całość pokryta jest płaszczem. Na drugiej grafice nad rurą przewodzącą widoczna jest izolacja  w postaci pianki poliuretanowej. Ostatnia warstwa to warstwa osłonowa czyli płaszcz.

1. Budowa izolacji zasypowej, zalewowej, ceramicznej, kształtek izolacyjnych i rurociągów preizolowanych

2. Izolacje zasypowe

Materiał w formie granulatów, proszku, kulek. Izolacja zasypowa sprawdzą się w miejscach trudno dostępnych z zachowaniem ciągłości. Wadą izolacji zasypowych jest gorszy współczynnik przenikania ciepła, więc w celu zaizolowania trzeba układać grubszą warstwę materiału. Izolacja zasypowa składa się z drobnych kawałków wełny mineralnej bądź polistyrenu.

3. Izolacja zalewowa

Składa się z piany poliuretanowej zalewowej, którą wlewa się w płynnej postaci do szczeliny powietrznej, przy czym funkcję izolatora pełni powietrze. Sztywnienie piany jest opóźnione w czasie i zależy od parametrów danej piany poliuretanowej. Wyróżnia się dwa rodzaje piany o różnych gęstościach: otwartokomórkową oraz zakmniętokomórkową. Piana w szczelinie utwardza się i tworzy warstwę izolacji. Izolacja zalewowa jest powszechnie stosowana do tworzenia osłony cieplnej. Zaletą pianki zalewowej jest odporność temperaturowa w zakresie -40 do 180 stopni Celsjusza, odporność na działanie grzybów i pleśni. Izolacja z pianki zamkniętokomórkowej znajduje zastosowanie w izolowaniu rurociągów i węzłów ciepłowniczych.

4. Rurociągi preizolowane

Zbudowane są z trzech warstw: rury osłonowej, pianki poliuretanowej oraz rury przewodowej. Rury preizolowane mogą być wyposażone w dodatkowy system monitorowania do lokalizacji uszkodzeń.

5. Izolacje ceramiczne

Maty ceramiczne to produkt nieorganiczny niezawierający azbestu. Włókna ceramiczne wytwarzane są w procesie wirowania ze stopionych tlenków krzemu i glinu. Charakteryzują się niską przewodnością, są elastyczne i odporne na wysokie temperatury nawet do 1430 stopni Celsjusza. Stosowane są do izolacji rurociągów.

6. Kształtki izolacyjne

Zmniejszają ryzyko powstania w rurociągach ciepłowniczych punktowych mostków cieplnych na połączeniach rur. Kształtki izolacyjne wykonane są z elastycznej pianki polietylenowej, mają strukturę zamkniętokomórkową. Zaletą kształtek izolacyjnych jest zwiększenie żywotności rur, zmniejszenie awaryjności oraz redukcja strat ciepła.

7. Przekrój rury preizolowanej

8. Kształtki rur izolacyjnych

Grafika przestawia rurociąg w przekroju. Przedstawiono poszczególne warstwy izolacji. We wnętrzu znajduje się rura przewodowa. Okryta jest warstwą wełny mineralnej. Ochrania ją warstwa płaszcza. Drugą przylegającą warstwę tworzy pianka poliuretanowa, w której znajdują się przewody alarmowe. Całość pokryta jest kolejną warstwą ochronną. Druga grafika przedstawia kształtkę. Jest to element izolacyjny dodatkowo nakładany na jego powierzchnię.